公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析

公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析

公路桥梁工程设计中的桩基沉降分析

摘要：随着经济的发展，人们的生活水平和质量也在不断提高，在国家基础建设方面政府也是越来越重视。在基础的公共设施上，交

通是很重要的一方面，而在公路、航运、铁运等交通运输中，最主要的部分则是公路。桥梁也属于公路的一部分，因此对公路桥梁进行研究是很有意义的。高速和重载是现代公路的主要特征，公路桥梁基础承受的荷载与它们的基础所承受的荷载是成正比的，因此，对公路桥梁工程设计中的桩基沉降进行准确分析对实际施工有着重要的作用。

关键词：公路桥梁、工程设计、桩基沉降分析

中图分类号：U448.14文献标识码：A文章编号：

刖言

公路桥梁的上部结构荷载一般都很大，利用后期具有质量稳定、承载能力强等优点的钻孔灌注桩通常是大部分公路桥梁工程设计中首先选择的方式。在公路桥梁工程中，在纵向荷载作用力下的桩基础，沉降的变化是桩、地基以及承台、土层之间的互相作用的结果，由于这些因素的多变性，公路桥梁设计中的桩基沉降是否适用于工程，对于工程质量、工程成本造价、能否按时竣工、后期的使用时间以及后期使用的维护工程影响非常大。本文结合理论知识和实际经验，对公路桥梁设计中的桩基沉降做了系统分析。公路桥梁的负荷承载在上路结构上通常都很大，因此，通常大部分公路桥梁工程设计中的首选方式是利用后期的具有承载能力和质量稳定等优点的钻孔灌注桩。

二、正确区分摩擦桩和端承桩等桩基类型

在公路桥梁工程中，桩基础根据桩在土中的不同受力情况，通常被人们分为摩擦桩和端承桩两类。摩擦桩是完全设置在软土层具有一定深度的桩基础，上部结构的负荷承载是由桩身四周侧面与土发生的摩擦力和桩基础尖端阻力共同承担的。端承桩是完全穿过软土层后达到深层的坚实土层的一种桩基础，它的上部结构不同于摩擦桩，其负荷承载大

部分都是由桩尖端的阻力来承担的。事实上，在实际现场施工结果表明：桩身四周侧面的阻力、桩尖端阻力的性状和上面覆盖土层的性质、厚度、桩基础的长度和半径比例、嵌入基岩性质及嵌岩深径比例、桩基础底部沉渣厚度等多种因素相关。

三、桩的沉降分析

1、弹性理论法

弹性理论法的群桩沉降分析是以Minidlin 解的唯一和应力解为依据形成的位移法和应力法。此外还有一种简化的弹性理论法求位移，以应力法中子桩侧面摩擦力为线性，将单桩分析的理论进行叠加得到桩群的计算方法。

2、实体深基础法（等代墩基）

在现代公路桥梁工程设计中计算群桩沉降的方法做常用的一种就是实体深基础法，它是把高承台下的桩群和土层作为一个等效墩基的实体深基础，不超过这个等代墩基的范围，桩群如同实体墩基般工作并且桩间土层不发生压缩，最后利用扩展的计算方式得到群桩的沉降。

根据选用的假定实体基础底面的点不同，以及附加应力和地基土性质的不同，可以使用计算不同的模式。为了消除这些差别对计算的影响，可以米取以下措施进行预防：

3、变动假定实体基础底面的位置，注意桩基础之间土层发生压缩的可能性；

4、在群桩顶部外面以固定斜率增大假定实体基础底面的面积，注意群桩基础周围剪应力的影响；

5、根据半无限弹性体内集中力的公式扩展出一系列的计算荷载下附加应力的方法，可以改善地基土层附件应力的计算准确度。

6、等效作用分层总和法

1940年，我国的工程专家黄强、刘金砺两位首先提出了等效作用法，不久，此法被桩基技术规范采用，来进行对均匀土质的土层中群桩沉降的Mindlin解和均匀负荷承载下的矩形基础的Boussinesq